).在這方面,關於生物塑料的化學安全性知之甚少,即材料中存在的化合物的特性及其(混合物)毒性以及人類對這些化合物的暴露。我們知識中的這些差距是有問題的,因為隨著生物塑料和植物基材料應用的增加,人類對這些材料中化學物質的暴露也會增加。
塑料中
).在這方面,關於生物塑料的化學安全性知之甚少,即材料中存在的化合物的特性及其(混合物)毒性以及人類對這些化合物的暴露。我們知識中的這些差距是有問題的,因為隨著生物塑料和植物基材料應用的增加,人類對這些材料中化學物質的暴露也會增加。
塑料中有意使用的化合物包括改善材料功能的添加劑,如增塑劑、抗氧化劑和穩定劑,以及能夠生產的溶劑和催化劑(
).此外,還存在其他有意添加的(如未反應的單體)和無意添加的物質NIAS,副產物或分解產物)(
).雖然個別化合物會因材料而異,但常規以及生物基和生物可降解塑料可包含所有這些化學類別。添加劑對於從天然資源(例如澱粉和纖維素)或從微生物(例如解放軍)提取的聚合物特別相關,因為它們的物理性質(例如耐熱性和阻隔性能(
).由於這些化合物大多不與聚合物共價結合,它們可以通過壹種稱為化學遷移的過程轉移到空氣、固體(如包裝好的物品或土壤)或液體(如飲料)中。因此,塑料是人類化學物質的主要來源(
)以及潛在的陸地和水生生態系統。
在我們之前的研究中,我們證明了大多數由傳統塑料制成的消費品都含有體外毒性化學物質(
).有趣的是,對於我們分析的壹小組生物塑料也是如此。因此,本研究的目的是調查更廣泛的生物塑料和植物基材料是否含有誘導毒性的化學品。我們認為,生物塑料和植物基材料中的化學品的體外毒性與石油基、不可生物降解塑料相當,與生產前的顆粒相比,毒性在成品中更為明顯。我們分析了43份樣本,涵蓋9種材料,並根據其原料、生物降解性和加工狀態進行分組。我們提取了這些樣本,並分析了提取物的基線毒性、氧化應激誘導作用和內分泌活性。此外,我們還進行了非目標高分辨率質譜分析(UPLC質譜聯用儀),以表征產品中存在的化學品。
材料和方法
樣本和聚合物識別
我們總共選擇了43種消費品和原材料(生產前的顆粒,
).樣本涵蓋市場份額最高的27種生物塑料,包括生物基和生物可降解(解放軍、PHA)、石油基和生物可降解(美國公共廣播公司PBAT報道)以及生物基和非生物可降解(生物PE、生物PET
).此外,我們還分析了16種植物性材料(澱粉、纖維素、竹子)。31份樣本的描述適合作為食品接觸材料(FCM)我們從當地零售商、在線供應商和塑料交易會上獲得原材料、中間產品和最終產品。我們通過傅裏葉變換紅外光譜(FTIR,PerkinElmer,Spec-trum ii,馬薩諸塞州沃爾瑟姆圖S1)。樣品的光譜可查閱多伊:10.5281/芝諾多。使用紅外光譜,我們無法區分產品中使用的體育課和正電子發射計算機斷層掃描(Positron Emission Computed Tomography)是來自可再生原料還是石油。此外,我們不能總是肯定地確認生產商、經銷商或供應商所指明的材料類型,因為缺乏公開的
覆蓋生物塑料和基於植物的材料或由於產品是共混物或復合物的可用光譜庫。因此,我們根據產品上標簽或供應商指定的最主要成分的來源(生物基或石油基)和生物降解性對產品進行命名和分類。許多產品是由多種材料混合而成(見表1)。S1;
),盡管供應商壹再提出要求,但我們只從他們那裏獲得了有限的樣品配方信息。雖然在歐盟,單體、催化劑和添加劑受化學品註冊、評估、授權和限制法規法規的監管,且存在肯定列表,但生產商無需公開披露其產品的確切化學配方(
).
樣本提取